建筑給排水系統(tǒng)中噪聲的產(chǎn)生及控制

龐治邦　韓　宏

（1.后勤工程學(xué)院，重慶　401311；2. 68206部隊，甘肅臨夏　731100）

?

建筑給排水系統(tǒng)中噪聲的產(chǎn)生及控制

龐治邦1韓宏2

（1.后勤工程學(xué)院，重慶401311；2. 68206部隊，甘肅臨夏731100）

摘要：介紹了我國現(xiàn)行規(guī)范中對居住環(huán)境噪聲的相關(guān)規(guī)定，對建筑給排水中增壓設(shè)備、給水管道系統(tǒng)及排水管道系統(tǒng)的噪聲來源進(jìn)行了分析，并針對噪聲的不同來源分別提出了相應(yīng)的控制措施，對于降低建筑給排水噪聲具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：建筑給排水，噪聲，噪聲來源，噪聲控制

1　概述

良好的建筑環(huán)境能使人們保持健康的身體、愉悅的心情和高效的工作效率。因此營造一個良好的建筑環(huán)境越來越受到設(shè)計人員的重視。環(huán)境噪聲是建筑環(huán)境的危害之一。我國現(xiàn)行規(guī)范中對居住環(huán)境噪聲有明確的規(guī)定：

1）GB 3096聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：以居住為主的Ⅰ類區(qū)域，白天、夜間最大噪聲標(biāo)準(zhǔn)分別為55 dB，45 dB；GB 14623城市區(qū)域環(huán)境噪聲測量方法規(guī)定：當(dāng)必須在室內(nèi)進(jìn)行測量時，室內(nèi)白天噪聲標(biāo)準(zhǔn)為不大于45 dB，夜間噪聲標(biāo)準(zhǔn)為不大于35 dB。

2）GB 50096住宅設(shè)計規(guī)范規(guī)定：住宅的臥室、起居室（廳）內(nèi)的允許噪聲級（A聲級）晝間不大于50 dB，夜間應(yīng)不大于40 dB。

3）《綠色生態(tài)住宅小區(qū)建設(shè)要點與技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定：生態(tài)小區(qū)聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)為白天不大于45 dB，夜間不大于40 dB；生態(tài)小區(qū)內(nèi)住宅室內(nèi)聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)允許的最大噪聲強(qiáng)度為白天35 dB，夜間30 dB。

2　給排水系統(tǒng)噪聲來源

2.1增壓設(shè)備產(chǎn)生的噪聲

增壓設(shè)備噪聲是指因水泵機(jī)組、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備運行過程中發(fā)生機(jī)械振動而產(chǎn)生的噪聲。其中，尤以水泵機(jī)組噪聲最為嚴(yán)重。水泵機(jī)組噪聲的產(chǎn)生源有以下四種：1）水泵運行過程中自身產(chǎn)生的噪聲；2）由于水泵振動導(dǎo)致管道諧振產(chǎn)生的噪聲；3）電氣設(shè)備運行產(chǎn)生的噪聲；4）水泵運行過程中水流運動引起的噪聲［1］。

2.2給水管道系統(tǒng)噪聲來源

1）水流噪聲。水流噪聲的產(chǎn)生與水流速度密切相關(guān)。水流噪聲有水流與沿程管壁摩擦產(chǎn)生的噪聲和水流流經(jīng)部分管道局部配件時，因速度或流向變化產(chǎn)生的噪聲。此外，給水附件如水龍頭在開啟時水流沖擊受水器具以及水流與空氣摩擦也會產(chǎn)生噪聲。

2）水錘噪聲。由于水泵的啟停以及衛(wèi)生器具的給水配件快速啟閉時，管道中水流速度發(fā)生急劇變化，使管道內(nèi)壓力發(fā)生巨大的波動，使管道產(chǎn)生共振發(fā)出的噪聲，稱為水錘噪聲。此外，水錘的破壞性很大，會損壞給水管道、閥門等，嚴(yán)重時甚至?xí)顾芷屏选?/p>

3）氣蝕噪聲。管道中的水在受熱作用下溫度升高，水中溶解的空氣會不斷被釋放出來形成氣泡。這些氣泡運動到高壓處時由于體積被壓縮，氣泡發(fā)生破裂產(chǎn)生噪聲，而且在氣泡破裂的同時，液體質(zhì)點以很高的速度填充由于破裂而產(chǎn)生的空穴，在極短時間內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面產(chǎn)生噪聲［1］。

2.3排水管道系統(tǒng)的噪聲來源

建筑內(nèi)部排水管道系統(tǒng)是按重力非滿管流設(shè)計的，污水在管道中是水、氣、固三種介質(zhì)的復(fù)雜運動，管內(nèi)自由水面和氣壓不穩(wěn)定，故易產(chǎn)生噪聲。

1）排水立管中的噪聲。在排水橫管與排水立管交接處的水流形成水舌的阻隔下，水流下落會形成急劇隨機(jī)變化的兩種狀態(tài)，即旋轉(zhuǎn)水膜層及氣塞流。此現(xiàn)象促使立管中氣體壓縮或膨脹。水流與排水管壁、氣流相撞擊而發(fā)出噪聲［3］。

2）排水橫干管中的噪聲。排水由立管進(jìn)入橫管時，由于水流方向發(fā)生變化沖擊管壁產(chǎn)生噪聲。此外排水橫管中出現(xiàn)水躍和橫管中氣壓波動使水封破壞均會產(chǎn)生噪聲。

3　建筑給排水噪聲的控制

3.1泵房噪聲的控制

水泵機(jī)房中設(shè)備產(chǎn)生的噪聲是建筑給排水噪聲的主要來源，可以從聲源和傳播途徑來控制泵房噪聲。

1）聲源控制。

a.泵房需單獨布置，無法滿足時，應(yīng)將其布置在地下室最底層，以最大限度的減少噪聲對低層住戶的影響?！度珖裼媒ㄖこ淘O(shè)計技術(shù)措施—給水排水》規(guī)定：必要時，應(yīng)要求建筑專業(yè)采取諸如加設(shè)多孔吸音板等隔音措施。

b.盡量選用低轉(zhuǎn)速的水泵。電機(jī)轉(zhuǎn)速小于1 450 r/min為宜。盡量選用變頻泵，以根據(jù)工況改變運行參數(shù)減少噪聲的產(chǎn)生。

c.在水泵出水口設(shè)置緩閉止回閥以減少水泵水錘的產(chǎn)生。

2）傳播途徑控制。

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——給水排水》規(guī)定水泵機(jī)組應(yīng)采取下列措施：

a.水泵機(jī)組選用隔振元件時需依據(jù)水泵的型號規(guī)格、水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速、荷載值、頻率比要求、系統(tǒng)重量和安裝位置等因素選擇。

b.在水泵的吸水管和出水管上安裝隔振元件，如可曲撓橡膠接頭。

c.管道支架、吊架和管道穿墻、樓板處，應(yīng)采取防止固體傳聲措施；管道支吊架宜采用彈性吊架或彈性托架和隔振支架。泵的出水管穿墻和樓板處，洞口與管外壁間填充彈性材料。

3.2給水管道噪聲的控制

1）選擇合理的水流流速和壓力?？刂扑髁魉俸蛪毫δ苡行p少給水管道中噪聲的產(chǎn)生。管道中水流流速過大一是易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，引起噪聲。二是流速大時水流沖擊受水器具以及水流與空氣摩擦也會加劇噪聲的產(chǎn)生。

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——給水排水》中規(guī)定：各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓不宜大于0. 45 MPa；當(dāng)入戶管（或配水橫管）的靜水壓大于0. 35 MPa時宜設(shè)置減壓閥。

2）水錘噪聲控制。水錘的產(chǎn)生與水的動量有關(guān)，符合沖量定理。即F·t = M·V?？梢姡刂扑魉俣群脱娱L作用時間均可減輕水錘作用。因此，除了合理確定水流速度外，出水口的給水配件如閥門、水嘴應(yīng)控制開閉速度，以減少水錘的產(chǎn)生。

水錘作用使管道共振產(chǎn)生噪聲，因此可以通過減輕管道振動控制噪聲傳播。

a.《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——給水排水》規(guī)定：當(dāng)防振要求高時，配水支管與衛(wèi)生器具配水件連接宜采用軟管連接；配水管起段設(shè)置水錘吸納裝置；給水管道在穿越樓板和墻時，管道外壁和洞口之間應(yīng)填充彈性材料，敷設(shè)在墻槽內(nèi)的管道，宜在管道外壁纏繞厚度不小于10 mm的毛氈或瀝青氈。

GB 50242建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范要求：在管道穿越變形縫時采取柔性連接，客觀上也起到了阻止管道振動傳播的作用。

b.為降低由于水流振動產(chǎn)生噪聲，給水管宜采用比重大的給水管材。此外，還應(yīng)按規(guī)范設(shè)置管道支吊架。

3）氣蝕噪聲的控制。為降低熱水供應(yīng)管道的氣蝕噪聲，在上行下給式熱水系統(tǒng)中配水干管最高處及向上抬升的管段都應(yīng)設(shè)自動排氣閥；下行上給式系統(tǒng)可利用配水的最高點進(jìn)行排氣［4］。

3.3排水管道噪聲的控制

1）排水系統(tǒng)類型的選擇。室內(nèi)污廢水排水系統(tǒng)分為單立管排水系統(tǒng)、雙立管排水系統(tǒng)、三立管排水系統(tǒng)［5］。其中雙立管排水系統(tǒng)和三立管排水系統(tǒng)設(shè)有專用通氣立管，通過改變補(bǔ)氣方向，使向負(fù)壓區(qū)補(bǔ)充的空氣不經(jīng)過水舌，從而有效減少氣塞現(xiàn)象，降低排水噪聲。因此在高層建筑中應(yīng)優(yōu)先選用。

2）排水橫干管中噪聲控制。通過加寬排水橫管管徑，縮短其長度來控制排水橫管中的噪聲。用曲率大的彎頭連接排水橫管與立管，設(shè)置器具或環(huán)形通氣管，降低水躍產(chǎn)生的噪聲。

3）配件的選用。水流在橫管與立管連接處產(chǎn)生的噪聲可以從改善排水水流工況的角度出發(fā)，選用合適的配件減小噪聲的產(chǎn)生［6］。

a.在排水橫支管與排水立管的連接處安裝蘇維托特制配件，使立管水流和橫支管水流在各自的隔間內(nèi)流動，避免了沖擊和干擾，改善立管中空氣的流通性能，減少噪聲。

b.在排水立管與排水橫干管連接處安裝用于降低立管水流流速的下部特制配件，來減小水躍現(xiàn)象產(chǎn)生的排水噪聲。

c.為了抵抗排水管道中的壓力波動，排水系統(tǒng)中的水封尤其是地漏的水封應(yīng)確保其高度大于50 mm。

4）管材的選用。排水管道系統(tǒng)中管材的選用不僅會影響管道中水流的流速和流動狀態(tài)從而減少噪聲的產(chǎn)生，而且管材的不同對噪聲的傳播也影響很大。

a.鑄鐵中的石墨對振動能起緩沖作用，阻止晶粒間的振動能的傳遞，并將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，所以鑄鐵管材具有很好的減振降噪性。

b. PVC-U螺旋管通過改變立管內(nèi)壁表面形狀，既減小了污水的豎向流速，又使立管內(nèi)壓力穩(wěn)定，有效降低了排水時的噪聲。

c.消聲排水管材及管件是在PE80原料中添加特殊礦物，通過增加管道材料的密度、管壁厚度以及在管件水流沖擊區(qū)設(shè)置抗聲波的消聲肋，從而達(dá)到降低噪聲［7］。

4　結(jié)語

安靜、良好的建筑環(huán)境對人們的工作和生活至關(guān)重要。因此，設(shè)計人員應(yīng)合理進(jìn)行設(shè)計，采用各種方法降低建筑給水排水產(chǎn)生的噪聲，營造良好的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

［1］林勝義.談建筑給排水的噪聲源與防范措施［J］.中國科技信息，2009（11）：84，91.

［2］張勤，楊士杰.建筑室內(nèi)給排水管道噪聲的分析與控制［J］.噪聲與振動控制，2007，2（1）：109-111.

［3］李樹新，吳永強(qiáng)，魏濤.建筑給排水管道噪聲的分析與控制［J］.給水排水，2007，33（5）：186-188.

［4］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——給水排水［M］.北京：中國計劃出版社，2009.

［5］王增長.建筑給水排水工程［M］.第4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

［6］陳燕，段忠清.室內(nèi)建筑給排水噪聲來源與控制［J］.山西建筑，2009，35（7）：191-192.

［7］CECS 282：2010，建筑排水高密度聚乙烯（HDPE）管道工程技術(shù)規(guī)程［S］.

Generation and control of noise in architectural water supply and drainage system

Pang Zhibang1Han Hong2
（1. College of Logistic Engineering，Chongqing 401311，China；2. Army 68206，Linxia 731100，China）

Abstract：This paper introduces our country present standard of the relevant provisions of living environmental noise，respectively analyzes the noise source of pressurized equipment，water supply pipeline system and drainage pipeline system，put forward respectively the construction control measures of the drainage noise according to the noise source. The article has a certain significance of controlling the noise of water supply and drainage.

Key words：building water supply and drainage，noise，noise source，noise control

中圖分類號：TU112. 4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-6825（2016）09-0205-02

收稿日期：2016-01-16

作者簡介：龐治邦（1990-），男，在讀碩士；韓宏（1990-），男